JP3770144B2

JP3770144B2 - Surface mount antenna and communication device including the same

Info

Publication number: JP3770144B2
Application number: JP2001323442A
Authority: JP
Inventors: 知尚山木
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-10-22
Filing date: 2001-10-22
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2021-10-22
Also published as: JP2003133844A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば通信機の回路基板などに実装される表面実装型アンテナおよびそれを備えた通信機に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
図４には表面実装型アンテナの一形態例が模式的な斜視図により示されている。この表面実装型アンテナ２０において、誘電体等から成る基体２１には、給電放射電極２２が、底面２１ａから側面２１ｂと上面２１ｃを介し側面２１ｄにかけて形成されている。また、基体２１には、金属板２４がその一端側を給電放射電極２２に接続して取り付けられている。金属板２４の他端側は開放端と成している。この表面実装型アンテナ２０では、給電放射電極２２と金属板２４によって、一つの放射電極が形成されている。
【０００３】
このような表面実装型アンテナ２０は、基体２１の底面２１ａを実装面として実装対象の基板（例えば通信機の回路基板）２５に例えば半田を利用して接続される。基体２１には、半田の下地電極となる固定用電極２３が設けられている。なお、この固定用電極２３は、実装対象の基板（実装基板）２５の例えば回路構成によって、実装基板２５のグランドに接地される場合と、グランドに接地されずにグランドから浮いた状態になる場合とがある。
【０００４】
表面実装型アンテナ２０が設計通りに実装基板２５に実装されることにより、給電放射電極２２は、例えば実装基板２５に形成された整合回路２６を介して信号供給源２７に接続される。その信号供給源２７から整合回路２６を介して給電放射電極２２に信号が供給されると、その信号は給電放射電極２２を通って金属板２４に伝達される。この信号供給によって、給電放射電極２２および金属板２４が共振してアンテナ動作（つまり、信号の送信又は受信）が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、放射電極は互いに異なる複数の共振周波数を有し、それら各共振周波数でもってそれぞれ共振することができる。このことから、複数の通信システムに対応可能なアンテナを構成すべく、例えば、放射電極の最も低い基本の共振周波数の共振だけでなく、それよりも高い高次の共振周波数の共振をも利用して、一つの放射電極に基本モードのアンテナ動作（つまり、信号の送信又は受信を行う動作）と、基本モードよりも信号の周波数が高い高次モードのアンテナ動作とを行わせることが考えられている。
【０００６】
しかしながら、表面実装型アンテナ２０の構成では、給電放射電極２２と金属板２４から成る放射電極は、利得不十分などの理由によって、実質的には高次モードのアンテナ動作を行うことは難しかった。
【０００７】
また、実装基板２５はグランドと見なされることから、表面実装型アンテナ２０の構成では、金属板２４と実装基板２５との間には不要な容量が生じる。この金属板２４と実装基板２５間の不要容量に起因してアンテナ利得が劣化し易いという問題がある。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、基本モードのアンテナ動作と高次モードのアンテナ動作を行うことができる放射電極を構成して、複数の通信システムに対応可能な表面実装型アンテナおよびそれを備えた通信機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、基体を有し、この基体には、信号供給源に接続される給電電極と、グランドに対して非接続状態の開放電極とが容量結合する間隔を介して隣接形成されており、また、基体には、線状の電極がその一端側を給電電極に、他端側を開放電極にそれぞれ接続して取り付けられており、前記給電電極と線状の電極と開放電極は、給電電極から線状の電極を通って開放電極に至るループ状の放射電極を構成しており、線状の電極には放射電極のループをショートカットする短絡電極が設けられており、前記放射電極における給電電極から線状の電極を通って開放電極に至るループは予め定められた基本モードの共振周波数に対応した電気長を有し、放射電極の給電電極から線状の電極と短絡電極を通って開放電極に至るショートループは基本モードの共振周波数よりも高い設定の高次モードの共振周波数に対応した電気長を有する構成と成して、放射電極は、基本モードのアンテナ動作と、高次モードのアンテナ動作とを行うことを特徴としている。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明の構成を備え、基体には、給電電極と開放電極のうちの少なくとも一方に間隔を介して隣接配置して当該隣接する電極と容量を介し結合して放射電極の共振周波数を調整する周波数調整用電極が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
第３の発明は、第１又は第２の発明の構成を備え、基体には、線状の電極に代えて、細幅の板状の電極が取り付けられていることを特徴としている。
【００１３】
第４の発明は、第１〜第３の発明の何れか１つの発明の表面実装型アンテナが設けられていることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１にはこの実施形態例の通信機において特有な表面実装型アンテナの一構成例が模式的な斜視図により示されている。なお、通信機には様々な構成があり、この実施形態例では、通信機のアンテナ以外の構成には何れの構成を採用してもよく、ここでは、通信機のアンテナ以外の構成についてはその説明を省略する。
【００１６】
この実施形態例の表面実装型アンテナ１は誘電体等から成る基体２を有している。この基体２には、給電電極３と、開放電極４と、固定用電極５（５ａ，５ｂ，５ｃ）とが形成されている。
【００１７】
給電電極３は、この実施形態例では、基体２の底面２ａから側面２ｂと上面２ｃを介し側面２ｄにかけて形成されている。この給電電極３の一端側は給電端３ａと成し、この給電端３ａは例えば通信機の回路基板に形成されている整合回路６を介して信号供給源７に接続される。給電電極３の他端側３ｂは開放端と成している。
【００１８】
開放電極４は、この実施形態例では、基体２の側面２ｂから上面２ｃを介し側面２ｄにかけて、給電電極３と間隔を介して並設されている。この開放電極４は、グランドには接地されない電極であり、基体２に形成されている他の電極とは接続されていない。
【００１９】
固定用電極５（５ａ，５ｂ，５ｃ）は、給電電極３や開放電極４と間隔を介して隣接配置されており、基体２の少なくとも底面２ａに形成されている。この実施形態例では、基体２は底面２ａを実装面として実装対象の基板（例えば通信機の回路基板）８に例えば半田を利用して接続される。固定用電極５は、基体２を実装対象の基板（実装基板）８に半田を利用して接続する際に、半田の下地電極として機能するものである。なお、固定用電極５は、実装基板８の例えば回路構成等によって実装基板８のグランドに接地される場合と、接地されない場合とがある。
【００２０】
この実施形態例では、基体２には、金属線から成る線状電極１０が一端側１０ａを給電電極３に、他端側１０ｂを開放電極４にそれぞれ接続させて取り付けられている。
【００２１】
この線状電極１０と、基体２に形成されている給電電極３および開放電極４とによって、給電電極３から線状電極１０を介し開放電極４に至るループ状の放射電極１１が構成されている。
【００２２】
また、線状電極１０には、その放射電極１１のループをショートカットする短絡電極１２が接続されている。短絡電極１２も放射電極１１を構成するものであり、この短絡電極１２によって、放射電極１１には、給電電極３から線状電極１０と短絡電極１２を通って開放電極４に至るショートループが構成される。なお、このショートループに対して、給電電極３から線状電極１０を介して開放電極４に至る、短絡電極１２を通らないループを、ここでは、基本ループと呼ぶ。
【００２３】
この実施形態例では、放射電極１１の基本ループは、放射電極１１が予め定められた基本モードの共振周波数f1で共振するための電気長を有する。また、基本モードの共振周波数f1よりも高い高次モードの共振周波数f2が予め定められており、放射電極１１のショートループは、放射電極１１がその設定の高次モードの共振周波数f2で共振するための電気長を有する。
【００２４】
ところで、この実施形態例では、給電電極３や開放電極４の近傍には間隔を介して固定用電極５が隣接配置されており、給電電極３と固定用電極５間や、開放電極４と固定用電極５間は容量を介して接合される。この給電電極３と固定用電極５間の容量や、開放電極４と固定用電極５間の容量を可変することによって、基本ループの電気長や、ショートループの電気長が可変して放射電極１１の共振周波数を可変することができる。換言すれば、固定用電極５は、放射電極１１の共振周波数を調整する周波数調整用電極として機能することができる。なお、固定用電極５が実装基板８のグランドに接地される場合と、固定用電極５がグランドに接地されない場合とでは、例えば給電電極３や開放電極４と固定用電極５との間の間隔や対向面積を同じだけ可変した際に、固定用電極５がグランドに接地されている場合の方が、グランドに接地されてない場合よりも、放射電極１１の共振周波数を大きく変化させることができる。
【００２５】
また、線状電極１０の一端側から他端側にかけての長さを可変することにより、放射電極１１の基本ループの長さが変化して放射電極１１の基本ループの電気長が可変し、これにより、放射電極１１の基本モードの共振周波数f1を可変することができる。また、短絡電極１２の配置位置や長さを可変することにより、放射電極１１のショートループの長さが変化してショートループの電気長が可変する。これにより、放射電極１１の高次モードの共振周波数f2を可変することができる。
【００２６】
このように、給電電極３と固定用電極５間の容量や、開放電極４と固定用電極５間の容量や、線状電極１０の長さや、短絡電極１２の配置位置や長さなどは、放射電極１１の基本ループやショートループの電気長、すなわち共振周波数f1，f2に関与している。このため、それらは、放射電極１１が基本モードの設定の共振周波数f1や、高次モードの設定の共振周波数f2を持つことができるように、設計されている。
【００２７】
この実施形態例の表面実装型アンテナ１では、例えば、当該表面実装型アンテナ１が設定通りに実装基板８に実装されることにより、給電電極３の給電端３ａが信号供給源７に接続される。例えば、信号供給源７から基本モードの共振周波数f1を持つ信号が給電電極３に供給されると、その信号の多くは、給電電極３から基本ループを通って開放電極４に向けて通電し、放射電極１１は基本モードの共振周波数f1で共振して、基本モードのアンテナ動作を行う。
【００２８】
また、信号供給源７から高次モードの共振周波数f2を持つ信号が給電電極３に供給されると、その信号の多くは、給電電極３からショートループを通って開放電極４に向けて通電し、放射電極１１は高次モードの共振周波数f2で共振して、高次モードのアンテナ動作を行う。
【００２９】
この実施形態例では、給電電極３と開放電極４は間隔を介して並設されており、給電電極３と開放電極４間は容量を介して結合されている。これら給電電極３と開放電極４間の容量は高次モードのアンテナ動作における利得に大きく関与している。このため、この実施形態例では、給電電極３と開放電極４間の容量が、高次モードの利得が良好な状態となる適切な容量となるように、給電電極３と開放電極４間の間隔や、給電電極３と開放電極４の並設している部分の長さが設定されている。これにより、放射電極１１の高次モードのアンテナ動作における利得が向上して、当該放射電極１１の高次の共振を利用した実用可能な信号の送信又は受信を達成することができる。
【００３０】
なお、表面実装型アンテナ１と信号供給源７との間の信号導通経路上には、信号の周波数切り換え回路が設けられる場合があるが、この実施形態例では、その周波数切り換え回路の説明は省略する。
【００３１】
以上のような構成を備えることにより、この実施形態例の表面実装型アンテナ１は、予め定められた複数の互いに異なる周波数帯の信号の送信又は受信が可能となる。
【００３２】
なお、この発明はこの実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、この実施形態例では、基体２に取り付けられる電極１０と、短絡電極１２とは、金属線により構成されていたが、例えば、図２に示されるように、それら電極１０と短絡電極１２を細幅の金属板により構成してもよい。この場合には、例えば金属板を金型を利用して打ち抜くことにより電極１０と短絡電極１２を容易に製造することができるので、それら電極１０，１２の生産性を向上させることができる。
【００３３】
また、電極１０と短絡電極１２のうちの一方を金属線により構成し、他方側を細幅の金属板により構成してもよい。また、図３（ａ）に示されるように、細幅の板状の基体１３（例えば誘電体基体など）の表面に導電材料を形成して、電極１０や短絡電極１２を構成してもよい。さらに、図３（ｂ）に示されるように、誘電体等から成る平板状の基体１４に導体パターンを形成して電極１０や短絡電極１２を構成してもよい。
【００３４】
さらに、この実施形態例では、基体２に取り付けられる電極１０は略四角形状のループ状と成していたが、電極１０の形状は特に限定されるものではない。
【００３５】
さらに、この実施形態例では、固定用電極５が３個設けられていたが、この固定用電極５は、１個でも、２個でも、４個以上でもよく、数に限定されるものではない。また、例えば、半田を利用せずに基体２を実装基板８に接続させる構成として、半田の下地電極としての固定用電極５を設けなくともよいと想定される場合には、固定用電極５を省略してもよい。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、基体に形成された給電電極および開放電極と、基体に取り付けられている線状の電極とによって、給電電極から線状の電極を介して開放電極に至る略ループ状の放射電極が構成されている。また、給電電極と開放電極は間隔を介して隣接形成されていることから、給電電極と開放電極は容量を介して結合される構成と成している。換言すれば、略ループ状の放射電極は、給電端側（給電電極）と開放端側（開放電極）が容量を介して結合される構成と成している。
【００３７】
この構成により、放射電極の高次モードのアンテナ動作における利得を向上させることができる。つまり、放射電極の基本の共振周波数による共振だけでなく、高次の共振周波数による共振をもアンテナ動作として十分に利用することができる。これにより、一つの放射電極で、複数の互いに異なる設定の周波数帯の信号の送信又は受信を行わせることが可能となる。
【００３８】
また、この発明では、線状の電極には放射電極のループをショートカットする短絡電極が設けられている。短絡電極を設けたことにより、放射電極には、給電電極から線状の電極と短絡電極を通って開放電極に至るショートループが構成される。この放射電極のショートループに、設定の高次モードの共振周波数に対応する電気長を持たせ、また、給電電極から線状の電極を介して開放電極に至る放射電極の基本のループに、設定の基本モードの共振周波数に対応した電気長を持たせることにより、放射電極に予め定められた基本モードのアンテナ動作と高次モードのアンテナ動作を行わせることができる。
【００３９】
放射電極の基本モードの共振周波数は、基本のループの電気長によって定まり、高次モードの共振周波数は、ショートループの電気長により定まる。また、短絡電極の配置位置や長さを可変することにより、ショートループの電気長が可変するのに対して、基本のループの電気長は変化しない。このため、短絡電極の配置位置や長さを可変することにより、放射電極の高次モードの共振周波数を、基本モードの共振周波数と独立した状態で、可変することができる。これにより、放射電極の基本モードと高次モードの各共振周波数の可変調整が容易となり、例えば設計変更に迅速に対応することができる。また、基体に周波数調整用電極を設けることにより、放射電極の共振周波数の調整可能な範囲を広げることができる。
【００４０】
さらに、この発明では、放射電極の給電電極（給電端側）と開放電極（開放端側）が容量を介して結合しているので、放射電極のループ内に電界を閉じ込めることができる。これにより、例えば、グランド側に電界が捉えられてしまうことに因る周波数帯域の狭帯域化および利得劣化を防止することができる。特に、そのような周波数帯域の狭帯域化および利得劣化は高次モード側において発生し易いが、放射電極のループ形状による電界の閉じ込め効果によって、その問題発生を抑制することができる。
【００４１】
さらに、線状の電極に代えて、細幅の板状の電極を設けたものにあっては、例えば金属板を金型を利用して打ち抜くことによって、その細幅の板状の電極を製造することができる。この場合には、細幅の板状の電極を容易に製造できるので、その電極の生産性を向上させることができる。
【００４２】
さらに、基体に取り付けられる電極は、グランドと見なされる例えば実装対象の基板との間に不要な容量を持つが、この発明では、その基体に取り付けられる電極を線状または細幅の板状としたので、そのグランドとの間の不要な容量を削減することができる。これにより、電極とグランド間の不要な容量に起因したアンテナ利得の劣化を抑制することができる。
【００４３】
この発明の表面実装型アンテナを備えた通信機にあっては、通信の信頼性を向上させることができる。また、アンテナを１つ設けるだけで、複数の通信システムに対応することが可能な通信機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表面実装型アンテナの一実施形態例を模式的に示した斜視図である。
【図２】表面実装型アンテナのその他の実施形態例を示したモデル図である。
【図３】さらに、表面実装型アンテナのその他の形態例を示したモデル図である。
【図４】表面実装型アンテナの一従来例を模式的に示した斜視図である。
【符号の説明】
１表面実装型アンテナ
２基体
３給電電極
４開放電極
５固定用電極
７信号供給源
１２短絡電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface mount antenna mounted on a circuit board of a communication device, for example, and a communication device including the same.
[0002]
[Background]
FIG. 4 shows a schematic perspective view of an example of a surface-mounted antenna. In the surface-mounted antenna 20, a base 21 made of a dielectric or the like is provided with a feed radiation electrode 22 from a bottom surface 21a to a side surface 21d via a side surface 21b and a top surface 21c. Further, a metal plate 24 is attached to the base body 21 with one end thereof connected to the feeding radiation electrode 22. The other end side of the metal plate 24 is an open end. In the surface mount antenna 20, one radiation electrode is formed by the feeding radiation electrode 22 and the metal plate 24.
[0003]
Such a surface-mounted antenna 20 is connected to a substrate (for example, a circuit board of a communication device) 25 to be mounted using, for example, solder, with the bottom surface 21a of the base 21 as a mounting surface. The base 21 is provided with a fixing electrode 23 which serves as a solder base electrode. Note that the fixing electrode 23 is grounded to the ground of the mounting substrate 25 depending on, for example, the circuit configuration of the substrate (mounting substrate) 25 to be mounted, or is in a state of floating from the ground without being grounded. There is.
[0004]
By mounting the surface-mounted antenna 20 on the mounting substrate 25 as designed, the feeding radiation electrode 22 is connected to the signal supply source 27 via a matching circuit 26 formed on the mounting substrate 25, for example. When a signal is supplied from the signal supply source 27 to the feeding radiation electrode 22 via the matching circuit 26, the signal is transmitted to the metal plate 24 through the feeding radiation electrode 22. By this signal supply, the feeding radiation electrode 22 and the metal plate 24 resonate to perform antenna operation (that is, signal transmission or reception).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the radiation electrode has a plurality of resonance frequencies different from each other, and can resonate at each resonance frequency. For this reason, in order to construct an antenna that can support a plurality of communication systems, for example, not only the resonance at the lowest basic resonance frequency of the radiation electrode but also the resonance at a higher resonance frequency is used. Thus, it is considered that one radiation electrode performs basic mode antenna operation (that is, signal transmission or reception operation) and higher-order mode antenna operation in which the signal frequency is higher than that of the basic mode. Yes.
[0006]
However, in the configuration of the surface mount antenna 20, it is difficult for the radiation electrode composed of the feed radiation electrode 22 and the metal plate 24 to substantially perform the higher-order mode antenna operation due to insufficient gain.
[0007]
In addition, since the mounting substrate 25 is regarded as a ground, an unnecessary capacitance is generated between the metal plate 24 and the mounting substrate 25 in the configuration of the surface mount antenna 20. There is a problem that the antenna gain is easily deteriorated due to the unnecessary capacitance between the metal plate 24 and the mounting substrate 25.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to configure a radiation electrode capable of performing a fundamental mode antenna operation and a higher-order mode antenna operation to provide a plurality of communication systems. An object of the present invention is to provide a surface mount antenna and a communication device including the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration as means for solving the above problems. That is, the first invention has a base, and the base is formed adjacent to the power supply electrode connected to the signal supply source and the open electrode in a non-connected state with respect to the ground via a gap. In addition, a linear electrode is attached to the base body with one end connected to the power supply electrode and the other end connected to the open electrode. The power supply electrode, the linear electrode, and the open electrode constitute a loop-shaped radiation electrode extending to the open electrode through the linear electrode from the feeding electrode and the linear electrode is provided with a short-circuit electrode to shortcut the loop of the radiation electrode, the radiation The loop from the feeding electrode to the open electrode through the linear electrode in the electrode has an electrical length corresponding to a predetermined fundamental mode resonance frequency, and the linear electrode and the short-circuit electrode are connected from the feeding electrode of the radiation electrode. Through to the open electrode. The troop is configured to have an electrical length corresponding to the resonance frequency of the higher order mode set higher than the resonance frequency of the fundamental mode, and the radiation electrode performs the antenna operation of the fundamental mode and the antenna operation of the higher order mode. It is characterized by performing.
[0011]
The second invention includes the configuration of the first invention, and the base is disposed adjacent to at least one of the power supply electrode and the open electrode via a space, and is coupled to the adjacent electrode via a capacitor for radiation. A frequency adjusting electrode for adjusting the resonance frequency of the electrode is provided.
[0012]
A third aspect of the invention includes the structure of the first or second aspect of the invention, and is characterized in that a thin plate-like electrode is attached to the base instead of the linear electrode.
[0013]
The fourth invention is characterized in that the surface-mounted antenna according to any one of the first to third inventions is provided.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a structural example of a surface mount antenna unique to the communication device of this embodiment. There are various configurations of the communication device, and in this embodiment, any configuration other than the communication device antenna may be adopted. Description is omitted.
[0016]
The surface mount antenna 1 according to this embodiment has a base 2 made of a dielectric or the like. A power supply electrode 3, an open electrode 4, and fixing electrodes 5 (5a, 5b, 5c) are formed on the base body 2.
[0017]
In this embodiment, the power supply electrode 3 is formed from the bottom surface 2a to the side surface 2d via the side surface 2b and the top surface 2c. One end of the power supply electrode 3 forms a power supply end 3a, and the power supply end 3a is connected to a signal supply source 7 via a matching circuit 6 formed on a circuit board of a communication device, for example. The other end 3b of the feeding electrode 3 is an open end.
[0018]
In this embodiment, the open electrode 4 is juxtaposed with the power supply electrode 3 from the side surface 2b of the base 2 through the upper surface 2c to the side surface 2d with a gap. The open electrode 4 is an electrode that is not grounded to the ground, and is not connected to other electrodes formed on the base 2.
[0019]
The fixing electrode 5 (5a, 5b, 5c) is disposed adjacent to the feeding electrode 3 and the open electrode 4 with a space therebetween, and is formed on at least the bottom surface 2a of the base 2. In this embodiment, the base body 2 is connected to a mounting target substrate (for example, a circuit board of a communication device) 8 using, for example, solder, with the bottom surface 2a as a mounting surface. The fixing electrode 5 functions as a solder base electrode when the base 2 is connected to a substrate (mounting substrate) 8 to be mounted using solder. Note that the fixing electrode 5 may be grounded to the ground of the mounting substrate 8 depending on the circuit configuration of the mounting substrate 8, for example, or may not be grounded.
[0020]
In this embodiment, a linear electrode 10 made of a metal wire is attached to the base 2 with one end side 10 a connected to the feeding electrode 3 and the other end side 10 b connected to the open electrode 4.
[0021]
The linear electrode 10 and the feed electrode 3 and the open electrode 4 formed on the base 2 constitute a loop-shaped radiation electrode 11 from the feed electrode 3 to the open electrode 4 via the linear electrode 10. .
[0022]
The linear electrode 10 is connected to a short-circuit electrode 12 that shortcuts the loop of the radiation electrode 11. The short-circuit electrode 12 also constitutes the radiation electrode 11, and by this short-circuit electrode 12, a short loop is formed in the radiation electrode 11 from the feeding electrode 3 through the linear electrode 10 and the short-circuit electrode 12 to the open electrode 4. Is done. In addition, with respect to this short loop, the loop which does not pass through the short circuit electrode 12 from the feed electrode 3 through the linear electrode 10 to the open electrode 4 is referred to as a basic loop here.
[0023]
In this embodiment, the basic loop of the radiation electrode 11 has an electrical length for the radiation electrode 11 to resonate at a predetermined fundamental mode resonance frequency f1. Further, a higher-order mode resonance frequency f2 higher than the fundamental-mode resonance frequency f1 is determined in advance, and in the short loop of the radiation electrode 11, the radiation electrode 11 resonates at the set higher-order mode resonance frequency f2. For having an electrical length.
[0024]
By the way, in this embodiment, the fixing electrode 5 is disposed adjacent to the feeding electrode 3 and the open electrode 4 with a gap therebetween, and between the feeding electrode 3 and the fixing electrode 5 and between the open electrode 4 and the fixing electrode 4. The working electrodes 5 are joined via a capacitor. By changing the capacitance between the feeding electrode 3 and the fixing electrode 5 and the capacitance between the open electrode 4 and the fixing electrode 5, the electrical length of the basic loop and the electrical length of the short loop can be varied to change the radiation electrode 11. The resonance frequency can be varied. In other words, the fixing electrode 5 can function as a frequency adjusting electrode that adjusts the resonance frequency of the radiation electrode 11. In addition, when the fixing electrode 5 is grounded to the ground of the mounting substrate 8 and when the fixing electrode 5 is not grounded to the ground, for example, an interval between the feeding electrode 3 or the open electrode 4 and the fixing electrode 5 is used. When the facing area is changed by the same amount, the resonance frequency of the radiation electrode 11 can be changed more greatly when the fixing electrode 5 is grounded than when it is not grounded. .
[0025]
Further, by changing the length from one end side to the other end side of the linear electrode 10, the length of the basic loop of the radiation electrode 11 is changed, and the electrical length of the basic loop of the radiation electrode 11 is changed. Thus, the resonance frequency f1 of the fundamental mode of the radiation electrode 11 can be varied. Further, by changing the arrangement position and length of the short-circuit electrode 12, the length of the short loop of the radiation electrode 11 is changed and the electrical length of the short loop is changed. Thereby, the resonance frequency f2 of the higher order mode of the radiation electrode 11 can be varied.
[0026]
Thus, the capacity between the feeding electrode 3 and the fixing electrode 5, the capacity between the open electrode 4 and the fixing electrode 5, the length of the linear electrode 10, the arrangement position and the length of the short-circuit electrode 12, etc. It is related to the electrical length of the basic loop and the short loop of the radiation electrode 11, that is, the resonance frequencies f1 and f2. For this reason, they are designed so that the radiation electrode 11 can have a resonance frequency f1 set for the fundamental mode and a resonance frequency f2 set for the higher mode.
[0027]
In the surface-mounted antenna 1 of this embodiment, for example, the surface-mounted antenna 1 is mounted on the mounting substrate 8 as set, so that the power supply end 3a of the power supply electrode 3 is connected to the signal supply source 7. . For example, when a signal having a fundamental mode resonance frequency f1 is supplied from the signal supply source 7 to the power supply electrode 3, most of the signal is supplied from the power supply electrode 3 through the basic loop toward the open electrode 4, The radiation electrode 11 resonates at the fundamental mode resonance frequency f1 and performs fundamental mode antenna operation.
[0028]
When a signal having a higher-order mode resonance frequency f2 is supplied from the signal supply source 7 to the power supply electrode 3, most of the signal is supplied from the power supply electrode 3 to the open electrode 4 through the short loop. The radiation electrode 11 resonates at the resonance frequency f2 of the higher order mode and performs the antenna operation of the higher order mode.
[0029]
In this embodiment, the power supply electrode 3 and the open electrode 4 are arranged in parallel with a space therebetween, and the power supply electrode 3 and the open electrode 4 are coupled through a capacitor. The capacitance between the feed electrode 3 and the open electrode 4 is greatly related to the gain in the higher-order mode antenna operation. For this reason, in this embodiment, the distance between the power supply electrode 3 and the open electrode 4 is set so that the capacity between the power supply electrode 3 and the open electrode 4 becomes an appropriate capacity in which the high-order mode gain is in a good state. Alternatively, the length of the portion where the feeding electrode 3 and the open electrode 4 are arranged in parallel is set. Thereby, the gain in the antenna operation of the higher-order mode of the radiation electrode 11 is improved, and the transmission or reception of a practical signal using the higher-order resonance of the radiation electrode 11 can be achieved.
[0030]
Note that a signal frequency switching circuit may be provided on the signal conduction path between the surface mount antenna 1 and the signal supply source 7, but in this embodiment, the description of the frequency switching circuit is omitted. To do.
[0031]
By providing the configuration as described above, the surface mount antenna 1 of this embodiment can transmit or receive a plurality of predetermined signals in different frequency bands.
[0032]
In addition, this invention is not limited to the form of this embodiment, Various embodiment can be taken. For example, in this embodiment, the electrode 10 attached to the base 2 and the short-circuit electrode 12 are made of metal wires. For example, as shown in FIG. You may comprise with a narrow metal plate. In this case, for example, the electrode 10 and the short-circuit electrode 12 can be easily manufactured by punching out a metal plate using a mold, so that productivity of the electrodes 10 and 12 can be improved.
[0033]
Further, one of the electrode 10 and the short-circuit electrode 12 may be constituted by a metal wire, and the other side may be constituted by a narrow metal plate. As shown in FIG. 3A, the electrode 10 and the short-circuit electrode 12 may be configured by forming a conductive material on the surface of a narrow plate-like substrate 13 (for example, a dielectric substrate). . Further, as shown in FIG. 3B, the electrode 10 and the short-circuit electrode 12 may be configured by forming a conductor pattern on a flat substrate 14 made of a dielectric or the like.
[0034]
Furthermore, in this embodiment, the electrode 10 attached to the base 2 has a substantially square loop shape, but the shape of the electrode 10 is not particularly limited.
[0035]
Further, in this embodiment, three fixing electrodes 5 are provided. However, the number of fixing electrodes 5 may be one, two, four or more, and is not limited to the number. . Further, for example, when it is assumed that the fixing electrode 5 as a solder base electrode need not be provided as a configuration in which the base 2 is connected to the mounting substrate 8 without using solder, the fixing electrode 5 is used. May be omitted.
[0036]
【The invention's effect】
According to this invention, the substantially loop-shaped radiation from the power supply electrode to the open electrode via the linear electrode is achieved by the power supply electrode and the open electrode formed on the base and the linear electrode attached to the base. An electrode is configured. In addition, since the power supply electrode and the open electrode are formed adjacent to each other with a gap therebetween, the power supply electrode and the open electrode are coupled via a capacitor. In other words, the substantially loop-shaped radiation electrode has a configuration in which the feeding end side (feeding electrode) and the open end side (opening electrode) are coupled via a capacitor.
[0037]
With this configuration, the gain in the antenna operation of the higher-order mode of the radiation electrode can be improved. That is, not only the resonance due to the fundamental resonance frequency of the radiation electrode but also the resonance due to the higher order resonance frequency can be sufficiently utilized as the antenna operation. Thereby, it becomes possible to transmit or receive a plurality of signals of different frequency bands with one radiation electrode.
[0038]
In the present invention, the linear electrode is provided with a short-circuit electrode that shortcuts the loop of the radiation electrode. By providing the short-circuit electrode, the radiation electrode forms a short loop from the power supply electrode to the open electrode through the linear electrode and the short-circuit electrode. This radiating electrode short loop has an electrical length corresponding to the resonance frequency of the set higher-order mode, and is also set to the basic radiating electrode loop from the feed electrode to the open electrode through the linear electrode By providing an electrical length corresponding to the resonance frequency of the fundamental mode, it is possible to cause the radiation electrode to perform a fundamental mode antenna operation and a higher-order mode antenna operation that are determined in advance.
[0039]
The resonance frequency of the fundamental mode of the radiation electrode is determined by the electrical length of the fundamental loop, and the resonance frequency of the higher-order mode is determined by the electrical length of the short loop. In addition, by changing the arrangement position and length of the short-circuit electrode, the electrical length of the short loop can be varied, whereas the electrical length of the basic loop does not change. For this reason, by changing the arrangement position and length of the short-circuit electrode, the resonance frequency of the higher-order mode of the radiation electrode can be changed in a state independent of the resonance frequency of the fundamental mode. This facilitates variable adjustment of the resonance frequencies of the fundamental mode and higher-order mode of the radiation electrode, and can respond quickly to, for example, design changes. Also, by providing the frequency adjusting electrode on the substrate, the adjustable range of the resonance frequency of the radiation electrode can be expanded.
[0040]
Furthermore, in this invention, since the feeding electrode (feeding end side) and the open electrode (opening end side) of the radiation electrode are coupled via a capacitor, the electric field can be confined in the loop of the radiation electrode. Thereby, for example, it is possible to prevent the narrowing of the frequency band and the gain deterioration due to the electric field being captured on the ground side. In particular, such narrowing of the frequency band and gain degradation are likely to occur on the higher-order mode side, but the problem can be suppressed by the electric field confinement effect due to the loop shape of the radiation electrode.
[0041]
Further, in the case where a thin plate-like electrode is provided in place of the linear electrode, for example, a thin plate-like electrode is manufactured by punching a metal plate using a mold. can do. In this case, since a thin plate-like electrode can be easily manufactured, the productivity of the electrode can be improved.
[0042]
Furthermore, the electrode attached to the base body has an unnecessary capacity with respect to the substrate to be mounted, for example, which is regarded as a ground. In the present invention, the electrode attached to the base body is a linear or narrow plate shape. Therefore, an unnecessary capacity between the ground and the ground can be reduced. Thereby, it is possible to suppress the deterioration of the antenna gain due to the unnecessary capacitance between the electrode and the ground.
[0043]
In the communication device provided with the surface mount antenna according to the present invention, the reliability of communication can be improved. In addition, a communication device capable of supporting a plurality of communication systems can be provided by providing only one antenna.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a surface mount antenna according to the present invention.
FIG. 2 is a model diagram showing another embodiment of a surface mount antenna.
FIG. 3 is a model diagram showing another example of the surface-mounted antenna.
FIG. 4 is a perspective view schematically showing a conventional example of a surface mount antenna.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface mount type antenna 2 Base body 3 Feeding electrode 4 Open electrode 5 Fixing electrode 7 Signal supply source 12 Short-circuit electrode

Claims

The power supply electrode connected to the signal supply source and the open electrode not connected to the ground are formed adjacent to each other through a capacitance coupling space. The linear electrode is attached with one end connected to the power supply electrode and the other end connected to the open electrode. The power supply electrode, the linear electrode, and the open electrode are connected from the power supply electrode to the linear electrode. A loop-shaped radiation electrode extending from the electrode to the open electrode is configured, and the linear electrode is provided with a short-circuit electrode that shortcuts the loop of the radiation electrode. A loop extending from the electrode to the open electrode has an electrical length corresponding to a predetermined fundamental mode resonance frequency, and is a short loop extending from the feeding electrode of the radiation electrode to the open electrode through the linear electrode and the short-circuit electrode Is in basic mode Forms a structure having an electrical length corresponding to the resonant frequency of the higher mode set higher than the resonant frequency, the radiation electrode includes a characterized in that the antenna operation in the fundamental mode, higher order modes and an antenna operation Surface mount antenna.

The base is provided with a frequency adjusting electrode for adjusting the resonance frequency of the radiation electrode by adjoining at least one of the feeding electrode and the open electrode with a gap and coupling with the adjacent electrode through a capacitor. claim 1 Symbol placement of the surface mount antenna characterized by there.

The base, in place of the linear electrodes, according to claim 1 or claim 2 Symbol placement of the surface mount antenna plate-shaped electrodes of the thin width is being attached.

A communication device comprising the surface mount antenna according to any one of claims 1 to 3 .